针状焦工艺介绍
针状焦工艺介绍
1、产品方案
本项目主要产品为煅后针状焦。主要副产品包括改质沥青、焦化重油、焦化轻油。
1.1主要产品
本项目主要产品为煅后针状焦，产量及主要质量指标如下：
产量： 5.0 万吨/年
真密度： ≥2130kg/m3
灰分： ＜0.3%
硫分： 0.3%
热膨胀系数： ＜1.15×10-6/℃
K 值(长宽比) ≥1.65
氮含量＜0.7%
1.2主要副产品
主要副产品的产量见表3.2-1.
表3.2-1 针焦一厂主要副产品产量单位104t/a
副产品名称针焦一厂去向
改质沥青3.70 外售
焦化轻油0.88 外售
焦化重油1.76 外售
焦化甩油0.09 外售
2.工艺流程
2.1预处理单元
本单元是以中温沥青为原料，用石油溶剂油和煤焦油溶剂油做萃取剂，经过连续沉降分离，除掉原料中的喹啉不溶物。混合物料经蒸馏，得到的主产品精制沥青，作为延迟焦化单元的原料。同时得到副产品改质沥青。
焦油单元来的中温沥青和混合溶剂混合后进入沉降槽，经沉降分离后，上部轻相溶液进入轻相槽，下部重相部分进入重相槽。
轻相油用轻相泵抽出进入轻相加热炉加热后进入轻相塔中部，塔顶油气经冷却后一部分作为轻相塔的回流，另一部分送至循环溶剂罐循环使用。蒸馏塔底部的精制沥青经精制沥青泵出装置。精制沥青与蒽油在中温沥青精制单元混合后作为焦化原料。
2.2延迟焦化单元
中温沥青精制单元生产的精制沥青与蒽油在中温沥青精制单元混合后，以180℃ 进入本单元原料油缓冲罐，然后由原料油泵抽出，送经焦化重油-原料油换热器，换热到245℃ 后进入加热炉的对流段加热升温到330℃ ，然后进入焦化分馏塔底换热板上下，在此与来自焦炭塔，并经焦化油气脱液塔脱液后的热油气接触换热，原料油中重馏分与热油气（420℃ ）中的被冷凝的循环油一起流入塔底，在365℃ 下，用加热炉辐射进料泵抽出分两路打入加热炉的对流段(在油管内三点注水以提高管内流速，防止结焦)，流经辐射段被快速升温到505℃ ，然后经四通阀进入焦炭塔底部，在适当温度、压力条件下，发生裂解和缩合化学反应，焦化油转化为较轻的油气和较重的焦炭。当焦炭在焦炭塔内达到一定高度后，加热炉出口物料通过四通阀切换进入另一焦炭塔继续生焦。切换后，老塔用1.3MPa 蒸汽进行小吹汽，将塔内残留油气吹至分馏塔、保护中心孔、维持延续焦碳塔内的反应。然后再改为大吹汽、给水进行冷焦。焦炭塔吹汽、冷焦时产生的大量高温蒸汽（≥180℃ ）及少量油气进入放空塔，放空塔产生的塔底油用放空塔底泵抽出，经放空塔底油冷却器冷却到90℃ ，部分打入放空塔顶做洗涤油，
部分并入甩油出装置。放空塔顶蒸汽及轻质油气经塔顶空冷器、放空塔顶后冷器冷却后进入放空塔顶气液分离罐分离，分离出的污油送出装置，污水排入冷焦水罐，不凝气进入火炬系统。焦炭塔在大吹汽完毕后，由冷焦水泵抽冷焦水送至焦炭塔进行冷焦。当焦炭塔顶温度降至80℃ 以下，冷焦完毕，停冷焦水泵，塔内存水经放水线放净，塔内保证微正压，焦炭塔开始除焦。以高压水将焦炭塔内焦炭清除出焦炭塔，焦炭靠重力经斜坡通道流入储焦池，除焦完毕，将空塔上好顶、底盖后，再对焦炭塔进行赶空气、蒸汽试压，预热，当焦炭塔底温度预热至330℃
左右时，恒温1 小时左右。预热产生的甩油至甩油罐。
焦炭塔顶高温油气经焦化重油馏分急冷后（420℃ ），进入焦化分馏塔底换热段下，用回流油洗涤其中焦粉，同时把循环油冷凝下来。循环油混入焦化原料并一起用泵送至加热炉。焦化油气在分馏塔内蒸馏，分出焦化煤气、焦化轻油及焦化重油馏份。分馏塔焦化重油集油箱的重油（约326℃ ）由重油泵抽出送经焦化重油-原料油换热器，再与软化水换热后降至220℃ 后分为三股，其中一股分两路返回焦化重油集油箱下部和第23 层塔盘上回流，第二股作为急冷油打入焦炭塔顶油气线使得油气快速降温，终止反应。第三股经焦化重油-燃料气换热器
和焦化重油水冷器冷却到90℃ 后分两股，一股送到封油罐作为机泵封油，另一股出装置送往罐区。焦化轻油由泵自分馏塔第八层塔盘抽出，送经焦化轻油-软化水换热器和焦化轻油水冷器冷却到50℃ 后，出装置送往罐区。分馏塔顶油气经塔顶空冷器及分馏塔顶后冷器冷却到40℃ 流入分馏塔顶气液分离罐，冷凝后轻油由分馏塔顶回流泵打入塔顶回流。焦化煤气直接作为煅烧单元的燃料。
2.3煅烧单元
延迟焦化来的焦炭由物料转运站的胶带输送机送至原料储罐。由原料罐下的胶带定量给料机将原料加入到回转窑进行煅烧，煅后焦从窑头经下料溜管进入冷却筒内冷却。冷却筒也是一个回转圆筒，冷却方式为内冷和外冷同时进行，内冷即是直接向热料喷水，使针状焦温度很快下降,减少氧化损失。外冷是在旋转的筒体外边喷淋水进行冷却。这样，经冷却后煅烧针状焦温度在60℃左右，再经带式输送机送至成品运送的斗式提升机运至成品贮料仓前筛分，经筛分后分级贮存，粗粒度料和细粒度料各自进入贮仓。
煤焦油深加工工艺介绍
1.产品方案
1 轻油 t/a 1500
2 脱酚酚油 t/a 4500
3 粗酚 t/a 3000
4 洗油 t/a 18000
5 一蒽油 t/a 48000
6 二蒽油 t/a 30000
7 工业萘 t/a 27000
8 中温沥青 t/a 100000
9 改质沥青 t/a 61280
10 闪蒸油 t/a 6720
2.工艺流程
2.1焦油蒸馏单元
原料焦油由焦油泵从焦油贮槽中抽出，与三混馏分换热器换热后进入蒽油换热器继续换热至120℃进入脱水塔，在此蒸发出轻油和水。塔顶汽体经脱水塔冷凝冷却器和油水分离器得到轻油和水，分离出的水去废水槽，轻油则去轻油中间槽。由脱水塔底部出来的无水焦油进入无水焦油槽，再用二段焦油泵经与导热油换热器换热至170~175℃，送往管式炉。经管式炉加热至340-360℃后，进入二次塔进行蒸发，使馏分和沥青分离。二次塔由两部分组成，下部是蒸发器，供分离馏分和沥青之用，沥青（温度为300℃）由底部排出送往沥青生产装置，油汽上升进入上部精馏段；器顶部用一蒽油馏分打回流；油汽由顶部导入馏分塔。
馏分塔采用负压操作。在馏分塔，三混油逸自塔顶，混合蒽油馏分切自塔底。三混馏分经三混馏分换热器与原料焦油换热后经三混馏分冷却器冷却后进入回流槽，一部分作为馏分塔的回流，剩余部分送往洗涤工段。
混合蒽油经混合蒽油换热器与原料焦油换热后经混合蒽油冷却器冷却后，进入蒽油回流槽，一部分给二次塔打回流，剩余部分送往油库；
2.2馏分洗涤单元
2.2.1馏分洗涤
来自焦油蒸馏工段切取的酚萘洗馏分进入未洗馏分罐，未洗馏分与来自高位罐的碱性酚钠在泵前管道内混合，经过泵搅拌并送入一次脱酚分离器澄清分离，中性酚钠由该分离器底部经液位调节器流入中性酚钠罐。一次脱酚后的混合馏分从一次脱酚分离器顶部排出流入混合分中间罐，然后与来自高位罐的新碱液在二次碱洗泵前管道内混合,经泵搅拌并送入二次碱洗分离器内澄清分离。碱性酚钠由二次碱洗分离器底部经液位调节器流入碱性酚钠罐，净混合馏分则由分离器顶部排出流入已洗混合馏分罐，做为制取工业萘的原料。
2.2.2酚钠蒸吹
粗中性酚钠在贮罐中静置分离出一部分中性油后，用泵送经油气换热器上段，与蒸吹塔出来的蒸汽换热，加热至90℃左右进入蒸吹塔，喷淋于蒸吹段填料上。塔内以间接蒸汽加热并辅以直接蒸汽蒸吹，以控制净酚钠的中性油含量小于0.05%，吹出的油类和水蒸汽经换热器冷却后进入油水分离器，分离出的油类排入脱酚酚油罐，废水流入硫酸钠废水罐，再送污水处理站处理合格后排放。
2.2.3分解
将净酚钠装入分解器内，然后从高位罐缓慢注入浓度为95%的硫酸，同时搅拌。反应终了后静置数小时，分解生成的粗酚浮于上层，硫酸钠沉于器底，先放出含有硫酸钠的废水至废水罐，再放出粗酚至中间罐。粗酚用泵送往油库作为产品贮存。硫酸钠废水送污水处理站处理合格后排放。
2.3工业萘蒸馏单元
馏分洗涤装置来的已洗混合份贮存在已洗混合份槽内，由已洗混合份泵送入洗油换热器及工业萘换热器换热至约210℃进入初馏塔，塔顶油汽在酚油冷凝冷却器内部分冷凝冷却后，气相进入真空系统，液相酚油经酚油油水分离器分离，酚油进入酚油回流槽，一部分通过初馏塔回流泵作为回流送入初馏塔顶，其余部分送入脱酚酚油槽；酚水入焦油蒸馏装置的酚水槽，由酚水泵定期送往污水处理。
初馏塔采用减压精馏，酚油冷凝冷却器通过气相管道与真空系统连接。来自酚油凝冷冷却器的不凝气通过真空冷却器冷凝后进入缓冲罐，然后再进入真空泵，真空泵乏气送尾气集中处理装置。
初馏塔循环泵将初馏塔底部的萘洗馏分一部分连续送入初馏再沸器，加热至210℃后，返回初馏塔底部，作为初馏塔的热源。其余则送入精馏塔继续精馏。
萘洗混合份连续送入精馏塔内，塔顶的萘蒸汽，经过初馏再沸器冷凝，再经工业萘换热器换热后，进入工业萘汽化冷却器，冷却至110℃左右，流至工业萘回流槽。精馏塔回流泵将部分工业萘送精馏塔顶作为回流，其余的工业萘作为产品满流至工业萘中间槽，通过转鼓结晶生产工业萘。
精馏塔循环泵将精馏塔底的洗油一部分连续送入精馏塔加热炉，加热至310～320℃，返回精馏塔底部，作为精馏塔热源。
自精馏塔底采出的洗油进入洗油换热器与已洗混合份换热后，进入洗油冷却器冷却后，流入洗油槽，由洗油泵送至油库。
各设备的排气均集中至焦油蒸馏装置尾气吸收系统，经洗油洗涤后排放。
2.4改质沥青单元
改质沥青装置是对蒸馏工段产生的沥青进行热处理的装置，热处理分为三个步骤：第一步：沥青聚合，产生树脂；第二步：对聚合后沥青进一步处理，产生树脂；第三步：对树脂进行汽提，得到合格的改质沥青。
焦油蒸馏装置产生的软沥青送到反应器的沥青循环回路中的混合器，与沥青循环泵出口的沥青混合后进入沥青管式炉中，加热到370°C左右，沥青停留时间根据反应器内的液位控制，在反应器的液位控制下，沥青连续输送到沥青循环回路中的混合器，与沥青循环泵出口的沥青混合后进入沥青管式炉中，加热到390°C，用于生成二次树脂，沥青停留时间根据反应器内的液位控制，聚合期间，产生的裂化气送到沥青汽提塔。
在反应器的液位控制下，沥青连续输送到沥青汽提塔。在沥青汽提塔沥青用过热蒸气进行汽提，提高沥青质量和调整软化点，过热蒸汽靠流量控制，汽提后的改质沥青在沥青汽提塔的底部，通过泵送到改质沥青冷却器，换热后送至沥青成型工段。汽提气由沥青汽提塔顶部送至汽提冷凝冷却器，冷至95°C后液体送至油水分离槽，分离后的油送至油库，水送至成型部分，作为补充水。
沥青管式炉产生的废气先后与蒸汽、导热油换热后排入大气。
煤系针状焦生产实用实用工艺
实用标准文案
精彩文档 针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。 其按原料不同分为油系和煤系两种。以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产,使油系和煤系针状焦市场共存。国内针状焦技术开发工作启步较晚。近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。90年代中期煤系针状焦和石油系针状焦工业化装置先后建成并投入生产。沿海化工煤系针状焦采用鞍山焦化耐火材料设计研究院专利技术。装置始建于1992年4月，1994年6月完成装置建设转入试车及以原专利技术为基础的工业化技术研究。历经生产试车、装置改造、技术改进等过程，1998年煤系针状焦工业化突破了工艺顺行关，实现了连续生产,产品用于制造高级石墨电极
煤系针状焦生产工艺
针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。
其按原料不同分为油系和煤系两种。以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产,使油系和煤系针状焦市场共存。国内针状焦技术开发工作启步较晚。近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。90年代中期煤系针状焦和石油系针状焦工业化装置先后建成并投入生产。沿海化工煤系针状焦采用鞍山焦化耐火材料设计研究院专利技术。装置始建于1992年4月，1994年6月完成装置建设转入试车及以原专利技术为基础的工业化技术研究。历经生产试车、装置改造、技术改进等过程，1998年煤系针状焦工业化突破了工艺顺行关，实现了连续生产,产品用于制造高级石墨电极。下面对煤系针状焦生产工艺做简要介绍。
煤系针状焦溶剂法研究现状
煤系针状焦溶剂法研究现状
摘 要 通过对溶剂法生产精制沥青的阐述，介绍了制煤系针状焦溶剂法的工艺原理的优势，并从实验结果上进行了论证。
关键词 溶剂法；针状焦；工艺
中图分类号 tq520 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-（2013）011-0123-01
针状焦是针状沥青焦的简称，是石墨化程度较高的沥青焦。它具有化学性能和耐磨性好、电导率高、结晶度大、热膨胀系数小、抗热震性好等特点，现在被广泛地用作冶金工业中超高功率石墨电极、热结构石墨和特种碳素制品的原料，以及适用于制备近年来发展的内串石墨化系统（lwg）的石墨电极。用针状焦制造的超高功率石墨电极，可以明显地提高炼钢效率，减少对于环境的污染。
目前，根据生产使用的原料不同，分为石油系和煤焦油系两大类。美国大湖碳素公司于1950年首次发明石油系针状焦，1979年日本的煤沥青针状焦工业生产装置投产，煤系针状焦扩大了煤焦油应用范围。其技术以专利形式存在或严格对我国保密。经过科研人员的不懈努力，中国在20世纪80年代也成功地开发了石油系针状焦的生产，到20世纪90年代中国成功地开发了煤焦油沥青系针状焦的生产。
1 溶剂法生产针状焦的工艺现状
生产出合格针状焦的关键是原料（沥青）的预处理，即制作生成针状焦中间相热转化的原料即精制沥青。由于处理工艺不同，针状焦工艺命名不尽相同，但其生产工艺过程基本相似，生产工艺：
软沥青→预净化处理→精料→延迟焦化→生焦→煅烧→针状焦。
原料预净化的方法比较多，有真空蒸馏法，m-l法，改质法，溶剂萃取法，机械离心法，其中的溶剂法美国、日本和中国等都有不少成熟的技术，方法是首先将脂肪烃和芳香烃按照一定的比例混合后得到混合溶剂，然后再以混合溶剂处理煤沥青以去除qi（喹啉不溶物）。日木的两个公司采用溶剂法利用煤沥青为原料生产针状焦，工艺成熟，并在上世纪已实现了工业化。
目前在原材料预处理工艺中，能够真正实现工业化生产的只有溶剂法和改质法，但改质法存在的缺点是各种参数不易控制，工艺上的设计也存在问题。而溶剂法生产针状焦较其它方法相比条件控制的比较容易些，使得针状焦的生产取得了突破性的进展，这种方法得到的针状焦性能稳定、质量高，该技术处理后的精制沥青收率高，但这种工艺较复杂，投资也较高。溶剂法的工艺流程：软沥青→溶剂萃取→分离→延迟热化→高温锻烧→成品。
煤系针状焦的生产
煤系针状焦的生产兖矿科蓝煤焦化有限公司于灵陈来福摘要本文主要介绍了一化工公司以煤软沥青、煤油及焦化油为原料试生产煤系针状焦的生产工艺，此次试生产为国内煤系针状焦工业化生产提供了丰富的基础知识及宝贵的试生产经验。同时探讨了国内煤系针状焦的质量情况，并预测针状焦生产技术在我国将有较快发展，且发展前景比较美好。关键词针状焦生产工艺质量状况发展前景针状焦是制造高级石墨电极的主要原料，是国家短缺产品。根据原料路线的不同，针状焦的生产分为石油系和煤系两种，目前国际上针状焦生产技术主要被美国、英国、日本、德国等少数国家垄断。全世界年产针状焦100万t左右，全部为上述几个国家所垄断，我国每年需要15~20万t，长期依赖进口。严重地影响了我国碳素工业的发展。对此，我国从“六五”期间起将针状焦列为国家重点科技攻关项目，20多年来，先后建成了几套针状焦装置，但均属工业性试验的性质。其中山东民生煤化公司项目办（兖矿科蓝煤焦化有限公司的前身）就是国家针状焦项目试点之一。民生煤化项目办煤系针状焦装置始建于1989年4月，历经小试验、中试试验、生产试车、装置改造等过程，为煤系针状焦工业化生产提供了丰富的基础知识及宝贵的试生产经验。1科蓝公司试生产针状焦概况科蓝公司成立前，针状焦工程只建成了第一个工段：原料预处理工段，试产浸渍剂沥青。公司成立后，立即对后二个工段进行招标，进入工程安装阶段，并进行试生产。兖矿科蓝煤焦化有限公司曾研究并试生产煤系针状焦的制备方法，以配制的煤软沥青、煤油、洗油为原料，原料经预处理采用沉降分离的方法去除原料的喹啉不溶物后，制得精制沥青，再经500℃-510℃在焦化塔内蒸馏制得延迟焦。延迟焦进一步通过脱水筛分后进入回转窑，再经炭化制成煤系针状焦。具体生产工艺简介如下：兖矿科蓝煤焦化有限公司针状焦制造工艺包括原料预处理、延迟焦化、煅烧三个工序。选定的原料是煤软沥青、煤油（或腊油）及洗油。1.1原料预处理工艺原料预处理方法采用溶剂发，将煤油（或腊油）与洗油按重量比1：1混合配制成溶剂，此溶剂与软沥青按接近1：1的比例混合后在静置沉降槽中分成重相和轻相；轻相通过管式炉加热。进入分馏塔分离。蒸出溶剂后得到精制沥青。重相经间歇蒸馏釜蒸出溶剂得重质沥青。对煤软沥青原料进行预处理的关键：首先是通过沉降除去其中有害的杂质，即降低其喹啉不溶物含量。然后再经热处理进行组分调制,获得满足针状焦生产需要的原料,这是原料预处理的目的，也是用煤软沥青生产针状焦的必要条件。1.2延迟焦化工艺将精制沥青经高温加热到不大于510℃后送入焦化塔，在塔内保持温度高于460℃需6小时以上。在此过程中进行复杂的热分解，缩聚反应生成焦炭，并从分解产物中蒸馏出轻油、重油和焦化煤气。然后将焦化塔内生成的焦炭经冷却后，用高压水取出，然后将水进行分离，水能循环利用，生焦以初步脱水后送往煅烧段。在延迟焦化工艺中，要综合考虑温度、压力、循环比、升温速率等诸因素对生焦质量的影响及塔内气速对焦结构的定向作用等。否则会严重影响针状焦的质量。根据公司小试验及中试经验，在焦化反应初期，以相对高的压力操作，反应后期以一定速率降低焦化塔压力比在后期恒压下生产的针状焦质量要好，且焦炭收率高。焦化初期塔中保持较高压力,对中间相各向异性发展有利，在此条件下，挥发性物质在焦化塔中留存较多,并通过溶解或氢转移来缓和焦化反应，使焦化物料保持较低的粘度，利于中间相小球充分地长大，融并。在焦化后期,以一定速率降压，会驱使大的中间相分子在固化时按一定途径放出气体,以均匀气速“拉焦”，可以形成结晶度好的针状焦。循环比(R)也是延迟焦化生产的主要工艺参数，选择R大小,与原料性能有关。不同原料选择R大小不同，所以只有相同原料讨论R的大小对焦化生产的影响才有可比性。1.3煅烧工艺在焦化塔内生成的生焦，真密度为1.40g/cm3,挥发分8％～12％，水分大于10%。此生焦需进一步加热处理，使针状焦各项理化指标及导电性能符合石墨电极原料的要求。煅烧料真密度的提高，主要是由于煅烧料在高温下不断逸出挥发分并同时发生分解、缩聚反应，导致结构重排和体积收缩的结果。因此,同样的生焦质量，煅烧温度越高，煅后焦挥发分越低，真密度越高，针状焦质量越好。针状焦挥发分及真密度与随温度的变化情况如下表所示：表1针状焦挥发分、真密度随温度变化情况表但煅烧温度过高，受到煅烧炉耐火材料质量的限制。因此用罐式炉煅烧针状焦，一方面要考虑保证针状焦质量的需要，又要考虑煅烧设备使用寿命。煅烧温度最高不能超过1500℃，一般可以严格控制在（1450±50）℃，但操作难度大。针状焦在煅烧带停留时间相对沥青焦增加一倍以上的时间。在生焦质量稳定前题下，针状焦质量基本保持稳定。煅烧的目的：除去水份和挥发份；增加真比重；进行针状焦结构的细微调节。生焦通过焦筛筛分，筛分出小于100mm的焦粒经皮带传送到脱水槽脱水，使水分降到10%以下，脱水后的生焦除铁后进行破碎到不大于50mm，用振动筛将粗细焦粒进行分级，再用皮带秤配料后送往回转窑在1450℃~1500℃高温下进行煅烧处理。煅烧后进入冷却机，通过外喷水和内喷水相结合的手段处理后，进入煅后仓。
针状焦
目录
1.政策环境分析...................................................................................................... 2
1.1针状焦概述................................................................................................ 2
2.国际产业分析...................................................................................................... 3
2.1全球产能状况............................................................................................ 3
2.2全球工业及项目建设情况........................................................................ 4
2.3全球需求和新增产能状况........................................................................ 5
3.工艺技术.............................................................................................................. 6
3.1技术发展现状............................................................................................ 6
催化油浆生产针状焦技术方案
催化油浆生产针状焦技术方案
摘要：分析针状焦成焦机理和产品特点，结合公司生产情况，提出生产针状焦所需的原料来源及生产方案。
关键词：催化油浆 ， 针状焦， 技术方案
1 前言
重油催化裂化是国内石油加工企业重要的二次加工工艺，催化原料变重使装置结焦和结垢，不能正常运行，而外甩油浆是解决这一矛盾、维持装置热平衡的办法，从而被许多炼油厂采用。随着原料不断重质化，油浆的产量也将进一步增加。目前，国内的催化油浆一般作为廉价的重质燃料油出厂。油浆中含有30%～50%的饱和烃，这部分饱和烃又是优质的催化裂化原料；同时油浆中的芳烃达50％ 以上，芳烃是一种极有价值的化工产品，能够进一步深加工生产附加值较高的产品，产品用途广泛，市场前景广阔。因此催化油浆作为廉价的重质燃料油烧掉非常可惜，对其开发利用将会给炼油企业带来良好的经济效益。
石油针状焦是上世纪7O年代大力发展的优质焦种。由于它具有高结晶度、高强度、高石墨化、低热膨胀、低烧蚀等特点，广泛地用做冶金工业中超高功率石墨电极的原料。用石油针状焦制成的超高功率电极，可以明显地提高炼钢效率，使得炼钢时间缩短一半，能耗降低30%，电极损耗减少29%，减少环境污染。国外针状焦已经具有相当成熟的工艺，相关技术均以专利形式出现，生产技术受到严格保密。其中油系针状焦以美国为主，煤系针状焦以日本为主，中国的针状焦90%都依赖进口。1995年11月，锦州石化公司采用石科院自主开发的石油系针状焦生产技术，建成投产100kt/a（原料）石油系针状焦生产装置，生产出合格的针状焦，结束了我国针状焦不能连续生产的历史。
近年来，超高功率电炉炼钢飞速发展，使得国际市场针状焦趋于紧俏，同时，我国针状焦需求量也不断扩大，截止2021 年底，国内针状焦需求量约400kt，由于国内缺乏生产能力，进口针状焦价格完全控制在发达国家手中，近 4 年时间，我国进口针状焦价格上涨近4 倍，特别是金融危机以来，大多数化工产品价格大幅下滑，但针状焦的价格却持续上升。
以针状焦为原料的人造石墨制备工艺
以针状焦为原料的人造石墨制备工艺
人造石墨是一种具有优良导电、导热和耐高温性能的材料，广泛应用于电池、电子器件、碳纤维等领域。人造石墨的原料种类繁多，其中以针状焦为原料制备的人造石墨具有独特的特性和应用优势。
针状焦是一种石油副产品，其主要成分为碳，含有微量的杂质。针状焦具有纤维状结构，形状类似针，故得名。由于其含碳量高，纯度较高，是一种理想的人造石墨原料。
人造石墨的制备工艺主要分为石墨化和石墨化后处理两个步骤。
首先是石墨化过程。针状焦经过破碎、磨粉、筛分等预处理工序后，进入石墨化炉。石墨化炉是一种高温反应设备，通过控制温度、气氛和时间等参数，使针状焦发生石墨化反应，从而形成石墨结构。石墨化反应的关键是控制温度，一般在2000°C左右进行。此温度下，针状焦中的杂质被除去，碳原子重新排列，形成石墨晶体结构。石墨化反应还需要适当的气氛，通常使用惰性气体（如氩气）或还原气氛（如氢气）来保护石墨化过程中的石墨结构。
石墨化后的针状焦需要经过后处理工序，以进一步提高人造石墨的质量。后处理工序主要包括石墨烘干、石墨石化和石墨热处理等步骤。
石墨烘干是将石墨化后的针状焦进行热处理，去除其中的水分和挥发物，提高石墨的纯度。石墨石化是将石墨化后的针状焦置于高温和高压环境下，使其进一步结晶，增加石墨结构的完整性。石墨热处理是通过加热石墨化后的针状焦，在一定温度下进行热处理，使其晶格结构更加完善，提高石墨的结晶度和热稳定性。
通过以上的制备工艺，以针状焦为原料的人造石墨可以得到较高的纯度和优良的结晶性能。而针状焦具有丰富的资源、低成本和易获取等优势，使得该制备工艺具有较大的经济和技术潜力。
然而，人造石墨的制备工艺仍然存在一些挑战和亟待解决的问题。例如，石墨化过程中的温度控制、气氛控制等参数需要精确控制，以确保石墨化反应能够顺利进行；后处理工序中的石墨烘干、石墨石化和石墨热处理等步骤需要合理设计和优化，以提高制备效率和降低成本。
针状焦的工艺研究报告
科技应用
针状焦的工艺研究报告
王 ９巾
（天津市环渤海生物石油化工科学研究院天津３００２７０）
摘要：针状焦是炭素材料中大力发展的一个优质品种，具有低热膨胀系数，低杂质含量、高导电率及易石墨化等一系列优点。针状焦产业的发展
对推动煤、焦、钢等产业的发展是十分重要的。由于针状焦资源严重不足，针状焦进口价格大幅上扬，导致各类炭素企业生产成本大幅上升，针状焦国
产化迫在眉睫。因此，针状焦的技术开发研究具有非常重要的意义。 关键词：针状焦；炭素制品；性能指标
１．针状焦背景及研究现状
针状焦制造的高功率电极具有电阻率小，热膨胀 系数小，耐热冲击性强、机械强度高、抗氧化性能好、 消耗低的突出优点。针状焦的生产原料有煤沥青和石
油渣油，制得的针状焦各有优点。针状焦产业的发展 对推动煤、焦、钢等产业的发展是十分重要的。由于
针状焦资源严重不足，针状焦进口价格大幅上扬，导 致各类炭素企业生产成本大幅上升，针状焦国产化迫 在眉睫。因此，针状焦的技术开发研究具有非常重要
的意义，需要进行进一步的研究工作。 我国针状焦的生产研究起步比较晚，从国产石墨
电极的应用情况看，目前国产针状焦在整体质量指标 上还是比不上进口针状焦，其中包括以下几点：
１．ｉ为适应大规格ＨＰ和ＵｆＩＰ石墨电极生产，大颗 粒粒级的比例需要增加，一般８蛐以上颗粒需要达到
３０％以上。 １．２国产针状焦的强度需要进一步提高，国产针
状焦的热膨胀系数需要进一步降低。 １．３针状焦的灰分及含硫量有待于进一步降低， 消除电极裂纹，提高成品率。
１．４降低电阻率，提高阻燃性，降低电极消耗。 总之，国产针状焦在原料制备、成焦工艺、出焦
方法和煅烧工艺等多方面都有必要进一步改进，炭素 制品生产厂应不断摸索使用国产针状焦的生产工艺， 提高使用水平。但是相信只要不断努力提高改进，国
产针状焦是可以逐步取代进口针状焦的。
２．针状焦的特点和性能指标 ２．１针状焦的特性 针状焦其外观为银灰色、有金属光泽的多孔固体 其结构具有明显流动纹理，孔大而少且略呈椭圆形，
针状焦 2
针状焦
针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。 其按原料不同分为油系和煤系两种。以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。从外观看，有明显的条纹，焦块内的空隙是均匀定向呈细长椭圆形，当碰撞时焦块碎裂成针状化。针状焦致密如纤维状，又称优质焦，它在性质上与海绵焦有显著差别，具有密度高、强度高、热膨胀系数低等特点，在导热、导电、导磁和光学上都有明显的各向异性。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。1979年，日本煤系针状焦已实现工业化规模生产，形成油系、煤系针状焦共存的现象。全球针状焦目前年产能大约在100多万吨，集中在美国、日本和英国。
石油针状焦是生产超高功率和高功率石墨电极的重要原料之一。石墨电极主要用于电炉炼钢，其生产和发展取决于电炉炼钢的发展。由于超高功率电炉炼钢从普通功率和高功率电炉在炼钢时间方面比原来缩短一半，可减少电极消耗29%(一般从吨钢耗电极7千克减为5千克)，同时可节能30%，从而使得超高功率电炉正逐渐发展到全部替代高功率电炉。目前世界上针状焦年产量已达130万吨左右，并为美国所垄断，由于针状焦生产对原料要求严，生产技术保密，致使针状焦产量增长缓慢，从国外进口针状焦，最早是400到500美元一吨，目前价格是1600美元一吨，上涨近三倍。目前我国主要从美国、日本和英国进口。 我国进入上世纪九十年代以后，短流程电炉钢已占钢总产量近20,。近年来，随着钢铁工业调整产品结构力度的加大，电炉钢特别是大吨位电炉钢生产急需大规格超高功率石墨电
极。但作为生产石墨电极的主要原料针状焦长期以来却一直依赖进口，制约了我国炭素行业的发展。中国电炉钢年产量以8.75,的速度递增，2004年消耗电极35万吨，2005年消耗在40万吨左右，目前年消耗量近50万吨。我国现有75吨以上的电炉50多台，最大的160吨，电炉钢总产量在4000多万吨。年需要大规格超高功率电极6万吨左右，国内进口大规格超高功率电极从2000年开始，每年在2万吨左右。国内能生产超高功率石墨电极的企业有吉林炭素、方大炭素(原兰州炭素)、南通炭素、大同炭素等，加起来不到2万吨，满足不了电炉钢发展的需要。我国的大规格超高功率石墨电极基本靠进口解决。进口此类电极，2000年时每吨价为2500美元，但后来价格不断上涨，到2006年已达到4500美元一吨，目前有突破5000美元一吨的可能。生产大规格超高功率石墨电极离不开高质量的针状焦，随着市场对大规格超高功率石墨电极需求量的增加，针状焦产品的市场需求量也将逐年增加。我国针状焦生产虽已初步工业化，但其产品的性能仍不能满足生产大规格超高功率石墨电极的要求。我国目前针状焦年需求量约12万吨，但目前产能只有约5,6万吨，专家预测到2010年，针状焦需求量将突破28万吨。由于针状焦资源不足，针状焦进口价格大幅上扬，使各类炭素企业生产成本大幅上升，针状焦国产化迫在眉睫。我国针状焦开发始于1983年，中石化股份公司石油化工科学研究院及中钢热能有限公司等科研单位在攻关针状焦方面断断续续也有20多年时间，近年来，他们通过半工业试验破解了一系列技术难题，在针状焦技术开发上取得重大突破。我国目前超高功率和高功率石墨电极产量估计为6,7万吨，相应需煅烧后针状焦(熟焦)5.5,6.5万吨，目前国内除有2家(山东济宁焦炭厂、辽宁鞍山红旗化工厂)共计1,2万吨/年煤系针状焦生产能力外，还有中国石油天然气股份公司锦州石化分公司、中国石化股份公司安庆石化分公司、山东海化集团具有生产石油针状焦的工业装置，上述三企业的装置采用的均是中石化股份公司石油化工科学研究院(下称石科院)针状焦技术，目前仅
针状焦研究报告
针状焦研究报告
针状焦是一种由煤在高温下经过干馏而产生的一种副产品，通常用于冶金和化工工业中的原材料。近年来，随着全球钢铁产量的增长，针状焦的需求日益增长。
研究表明，针状焦的主要组成成分是碳和挥发性物质。其中，碳含量在90%以上，挥发性物质含量在8%左右。由于其高碳含量和低灰分，针状焦是制备高质量钢铁的理想原料之一。此外，针状焦还具有接纳、高热值等优良特性。因此，在工业生产中广受欢迎。
针状焦的制备工艺对其质量和产量有着至关重要的影响。传统的制备工艺主要是使用固定床干馏炉进行干馏，但随着钢铁制造规模的扩大和能源环保问题的加剧，传统的制备工艺已经逐渐被淘汰。而新兴技术如流态化床干馏炉则可以实现对针状焦的高效制备和优化。相比传统的固定床干馏炉，流态化床干馏炉具有可控性强、热传递效率高、能源利用率高等优点。同时，它还可以有效控制产物的大小和形状，提高产量和质量。
值得注意的是，针状焦的制备过程会导致大量的挥发性物质释放，污染环境。因此，对于针状焦的制备工艺，环保也成为了一个不可忽视的问题。通过探索新的制备工艺和加强环境保护，可以最大限度地降低制备过程对环境的影响。
总之，随着对钢铁产品的需求越来越大，针状焦的制备和应用也越来越受到关注。在未来，我们可以预见，在新兴技术和环保措施的不断推进下，针状焦的制备和应用将迎来更加广阔的发展空间。
油系针状焦生产工艺流程
油系针状焦生产工艺流程
油系针状焦是一种用于冶金工业的重要原料，其生产过程涉及到多个工艺环节。下面将详细介绍油系针状焦的生产工艺流程。
一、原料选择
油系针状焦的主要原料是油炭，常用的原料包括重油、煤沥青等。这些原料含有丰富的碳元素，适合用于生产针状焦。
二、破碎与磨碎
将原料进行破碎与磨碎处理，以增大原料的表面积，有利于后续工艺的进行。破碎与磨碎可以采用破碎机、磨碎机等设备进行。
三、成型
破碎与磨碎后的原料需要进行成型处理，将其压缩成一定形状的颗粒。常见的成型方式有压力成型和挤压成型两种。压力成型一般采用压力机进行，挤压成型则需要使用挤压机。
四、炭化
成型后的原料需要进行炭化处理，使其转变为针状焦。炭化过程是将原料加热到一定温度，使其发生热解反应，生成焦炭。炭化温度一般控制在1000℃以上。
五、离心除渣
炭化后的针状焦中会含有一定的杂质，需要进行离心除渣处理。离心除渣是利用离心力将焦炭与杂质分离，提高焦炭的纯度。除渣处理可以使用离心机进行。
六、筛分与分级
离心除渣后的焦炭需要进行筛分与分级处理，以控制焦炭的颗粒大小和分布。筛分可以采用筛分机进行，分级则根据焦炭的颗粒大小进行分组。
七、烘干
筛分与分级后的焦炭需要进行烘干处理，去除焦炭中的水分。烘干一般采用烘干机进行，将焦炭加热至一定温度，使其内部的水分蒸发。
八、包装与储存
烘干后的焦炭需要进行包装与储存，以便后续运输和使用。常见的包装方式有编织袋包装和散装储存两种。
九、质量检测
生产过程中需要对针状焦进行质量检测，以确保其符合相关标准要求。常见的质量指标包括焦炭含碳量、水分含量、灰分含量等。
以上就是油系针状焦的生产工艺流程。通过选择原料、破碎与磨碎、成型、炭化、离心除渣、筛分与分级、烘干、包装与储存等工艺环节，可以生产出高质量的油系针状焦产品。这些产品在冶金工业中具有重要的应用价值，广泛用于铸造、冶炼等领域。